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型钢高强混凝土短肢剪力墙是一种具有中国特色的新型抗侧力构件。迄今为止,国内对其还仅限于构件的受力性能研究,对保证结构体系具有良好抗震性能的关键部位-节点的研究尚属空白,限制了短肢剪力墙结构的应用范围。因此,研究该新型节点在地震作用下的破坏形态、受力性能及构造措施已成为一个亟待解决的研究课题。
在本课题组前期对构件研究的基础上,本文对4个型钢高强混凝土短肢剪力墙节点试件和1个高强混凝土短肢剪力墙节点试件进行了低周反复荷载的试验及理论研究,试验考虑的主要参数有配钢形式、轴压比和梁结构类型。主要研究内容有:研究该新型节点从开裂、屈服到整体失效的损伤演变过程,揭示其强度、刚度、变形、耗能能力以及滞回特性等抗震性能;建立合理的理论分析模型,试推导该节点承载力的计算公式;最后研究确保该节点具有良好受力性能下型钢和钢筋的合理锚同长度、便于施工的节点连接方式等构造措施。
研究结果表明:所有试件在高轴压比作用下的破坏形式均为墙肢根部压弯破坏;型钢高强混凝土短肢剪力墙节点较高强混凝土短肢剪力墙节点的承载力、刚度以及抗震性能均有明显的提高,但延性均较差;提出了该节点承载力的实用设计方法,其计算结果与实测结果基本吻合;节点区内钢筋、型钢采用直线锚同或自然锚同(端部不设锚固件)均能满足其锚固强度要求,并提出了合理的锚固长度及有效地保证节点良好受力的构造措施。
本文的研究成果,对推广短肢剪力墙结构在高层建筑的应用,完善型钢高强混凝土短肢剪力墙结构体系和丰富钢与混凝土组合结构具有十分重要的意义。